银杏胚珠发育及其传粉生物学意义

银杏为雌雄异株、风媒传粉植物。其雌花为裸露的胚珠,胚珠在传粉期不仅负责捕捉和识别空气中漂浮的花粉,而且形成花粉进入胚珠体内的通道和贮存花粉的结构,因此胚珠结构对银杏传粉效率和繁殖成效有重要影响。本文利用半薄切片和扫描电镜等技术观察传粉前后银杏胚珠形态与结构特征的变化,以揭示银杏适应风媒传粉的机制。结果表明:银杏胚珠发育过程中珠柄原基于当年12月首先发生,翌年1月珠被原基分化;3月中旬珠心组织和珠托分化形成,珠心组织分化的同时,周围珠被组织细胞不断分裂增殖,在珠心上方围合形成珠孔道,珠心内则分化形成孢原细胞;3月下旬胚珠珠孔开始开张,珠孔道伸长,珠心组织靠近珠孔端细胞发生解体死亡,贮粉室逐渐形成,孢原细胞逐渐伸长转变为大孢子母细胞;4月上旬,珠孔开张达到最大,并形成向外翻卷的漏斗状,珠孔处产生传粉滴,珠孔道的长度达到最长,贮粉室上方形成开口,大孢子母细胞减数分裂形成四分体,此时为传粉授粉最佳时期;传粉结束后传粉滴消失,珠孔、珠孔道及贮粉室闭合,雌配子体发育进入游离核阶段。以上结果显示经过长期的自然选择与生态演化,银杏胚珠已经具备了许多适应于风媒传粉过程中接受和识别花粉的结构特征。     

切花菊‘南农银山’与紫花野菊种间杂交及后代耐涝性鉴定

【目的】对切花小菊‘南农银山’和紫花野菊进行种间杂交,并对后代的表型和耐涝性进行鉴定,以期对切花小菊的耐涝性进行改良。【方法】以切花小菊‘南农银山’为母本（不耐涝）、紫花野菊为父本（耐涝）开展人工杂交。杂交后代通过形态学和SRAP分子标记进行鉴定。耐涝性通过测定淹水处理后叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量和抗氧化酶活性进行鉴定。【结果】获得1个种间杂交后代,其株高、叶长、叶宽、管状花数、舌状花数等形态指标均介于双亲之间;SRAP分子标记分析发现,子代中同时具有父、母本特异条带,说明获得的后代是真杂种。淹水处理后,子代的叶片相对含水量、叶绿素含量的降低、丙二醛含量的升高显著低于母本‘南农银山’,且具有比母本更高的抗氧化酶活性,表现出较强的耐涝性。【结论】通过种间杂交能将紫花野菊的耐涝性导入切花小菊品种,进行切花小菊种质耐涝性改良和创新。     

匍匐型地被菊再生及遗传转化体系的建立

为构建有效的地被菊再生和遗传转化体系,本研究以匍匐型地被菊雨花落英叶片为外植体,研究不同苗龄和激素配比对叶盘再生的影响;通过农杆菌介导法将外源基因导入野生型植株中,研究预培养、延迟培养、抗生素浓度等遗传转化条件对转化效率的影响。结果表明,雨花落英叶盘转基因最适再生条件为,以苗龄为30 d的组培苗幼嫩叶片为外植体,设置再生培养基配方为MS+6-BA 1.5 mg·L^-1+NAA 0.8 mg·L^-1,此时再生率高达91.11%,平均芽数为5.90;最优遗传转化组合为预培养2 d,侵染5 min,共培养2 d,延迟培养5 d,之后进行选择培养。羧苄青霉素在延迟培养阶段最适抑菌浓度为400 mg·L^-1;潮霉素叶盘筛选的最适选择压为8~10 mg·L^-1,生根筛选最适浓度为11 mg·L^-1;培养后期加入6-KT可以有效提高抗性芽的再生率;调节6-BA浓度为1.0 mg·L^-1,蔗糖浓度为40 g·L^-1,可以将得到的玻璃化苗转化为正常苗。分子鉴定结果表明,15株抗性苗中有10株阳性苗,阳性苗概率为67%;与野生型植株相比,9个株系的CmERF12基因均受到了明显的抑制表达。本研究建立了地被菊雨花落英再生和遗传转化体系,为进一步进行基因功能研究和遗传改良奠定了一定的理论基础。     

切花小菊41 个品种花粉量的测定与散粉特性分析

 研究了41 个切花小菊品种的散粉特性及影响散粉量的关键指标,旨在为培育散粉少或不散 粉切花小菊奠定基础。结果发现：（1）供试的切花小菊品种每花序管状花数的变化范围为85.6 ~ 320.2 个, 绝大多数品种单花花药数为5 枚,花药含粉量变幅为0 ~ 1 017 粒,花序含粉量变幅为0 ~ 807 840 粒;（2） 9 个品种未散粉（其中8 个品种的花药内有花粉,但花药不开裂,仅‘Kingfisher’一个品种花药内没有 花粉）,11 个品种散粉量较少,9 个品种散粉量中等,12 个品种散粉量较多。应用聚类分析分别对各品种 花药含粉量和花序含粉量进行了评价,将花粉量聚类为多、中等、少、无4 类,其中,中等和少的品种 占80%。试验结果表明,切花小菊散粉量不仅与花序中管状花数和花药含粉量成正比,而且与花药开裂 速度和开裂程度成正比。     

菊花品种间过氧化物酶、酯酶同工酶的遗传多样性分析

 【目的】揭示不同类型栽培菊花品种间的遗传多样性,为栽培菊花品种分类、品种鉴定和保护提供生化依据。【方法】采用过氧化物酶（POD）、酯酶（EST）2个酶系统的12个同工酶位点,对栽培菊进行同工酶遗传多样性分析。【结果】（1）栽培菊花品种间的遗传变异很丰富,93个品种平均有效等位基因数（A）、多态位点比率（P）、观察杂合度（Ho）分别为1.5699、43.23%、0.5699。其中遗传多样性最高的是‘紫宫翎管’,其有效等位基因数（A）、多态位点比率（P）、观察杂合度（Ho）分别是1.8889、66.67％、0.8889;遗传多样性最低的是‘粉紫管’、‘粉管托桂’和‘丰收’,3个指标分别是1.3000、25.00％、0.3000。（2）基于品种间遗传距离的UPGMA聚类图将栽培菊花品种按花径聚类,体现了栽培菊花品种花径的遗传分化特征,托桂品种独立成组。另外,A、P、Ho3个指标完全相同的大菊品种有70.37％聚在一起,小菊品种有87.18％聚在一起。（3）‘染水金涛’、‘风珠秋意’、‘金陵之光’、‘金陵春色’具有品种特异的同工酶谱POD－3的F带,可以从生化水平为菊花品种鉴定和保护提供生化证据。【结论】菊花品种间POD和EST的遗传变异丰富;属于同一花径类型品种的遗传多样性较为一致,其中平瓣与匙瓣的遗传变异相近;瓣型和花色与POD和EST没有直接相关性。     

五种菊花近缘植物组织培养研究

以紫花野菊变种、纪伊潮菊、龙脑菊、那贺川野菊和矶菊5个菊花近缘种属植物无菌苗为试材,进行了茎段离体快繁体系和离体叶片不定芽再生体系研究.结果表明:最佳茎段增殖培养基分别为:紫花野菊变种,MS+1.0 mg·L-1 6-BA+(0.05～0.10)mg·L-1 IBA;纪伊潮菊,MS+2.0 mg·L-1 KT+0.1 mg·L-1 NAA;龙脑菊,MS+0.5 mg·L-1 KT+0.1 mg·L-1 NAA;那贺川野菊,MS+1.0 mg·L-1 KT+0.1 mg·L-1 NAA;矶菊,MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA.紫花野菊变种、纪伊潮菊、龙脑菊、那贺川野菊试管苗适宜生根培养基是1/2MS;矶菊试管苗适宜生根培养基为1/2MS+0.2 mg·L-1 NAA.5个材料试管苗离体叶片愈伤组织诱导率均较高,但不定芽的诱导率则因基因型而异,仅那贺川野菊和矶菊能诱导出不定芽.那贺川野菊在MS+0.5 mg·L-1 KT+0.1 mg·L-1 NAA培养基上不定芽的再生率和增殖系数均最高,分别为75.0%和3.4;而矶菊在MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 NAA培养基上的不定芽再生率和增殖系数最高,分别达80.0%和5.8.     

高浓度CO_2对切花菊瓶插品质、生理及结构特征的影响

【目的】探讨高浓度CO2对切花菊的瓶插品质、生理生化及结构特征的影响,为高浓度CO2在切花菊乃至其它种类切花保鲜上的应用提供理论依据。【方法】以切花菊品种‘四季黄’切花为材料,瓶插去离子水中后分别置于380(对照)和760(高浓度CO2)μmol·mol-1条件下,利用光合测定、石蜡切片、透射电子显微镜技术及其它一些生理手段,定期研究高浓度CO2对切花保鲜效果、生理及结构特征的影响。【结果】与对照相比,高浓度CO2增加了花枝鲜重,增大了花朵开放直径,延缓了切花菊的衰老进程,延长了瓶插寿命。此外,高浓度CO2提高了切花菊的光合速率、叶绿素和可溶性糖的含量及超氧物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,降低了丙二醛(MDA)的含量。最后,高浓度CO2减缓了叶片和花瓣细胞的降解。【结论】高浓度CO2可能直接通过提高光合速率及碳水化合物含量来间接提高SOD和POD活性而延缓细胞降解,最终延长了切花瓶插寿命。     

三个菊花品种花器官愈伤组织辐射效应的研究

用辐射剂量为10、15、20Gy的^60Coγ射线对金莲、白矮生和矮红3个小花型夏菊品种的舌状花和管状花产生的愈伤组织进行辐射处理，研究了辐射处理对愈伤组织褐化率、分化率以及分化芽的数量的影响。结果表明：γ射线对3个品种不同来源愈伤组织的褐化、分化能力均有影响，随着辐射剂量的增加，不同来源的愈伤组织的褐化程度均加重，而分化能力则减弱。此外，不同基因型和不同来源的愈伤组织，对γ射线敏感性也有差异，矮红品种的愈伤组织最敏感，舌状花产生的愈伤组织比管状花产生的愈伤组织辐射敏感性强。     

甘菊与栽培菊‘金陵黄玉’种间杂交失败的原因

 二倍体野菊与栽培菊种间杂交常不能结实, 从而严重影响了野菊优异基因的利用, 为了揭示其原因, 以栽培菊(Dendranthema grandiflorum) ‘金陵黄玉’为母本, 二倍体野生菊甘菊(D. lavandulifolium ) 为父本, 开展了种间杂交, 测定了父本花粉活力, 研究了授粉后花粉在柱头萌发行为及胚胎发育情况等。结果发现, 父本甘菊的花粉活力在授粉时为11.2% , 人工授粉4 h内未观察到柱头上有花粉萌发;授粉后8 h时平均每个柱头上只有7.5粒花粉萌发; 到授粉后12 h时数量达到最多, 为16.1粒; 随后数量急剧下降, 到24和48 h时柱头萌发花粉数量分别只有3.2粒和2.4粒, 且大部分花粉管生长异常并停留在柱头表面。此外, 在授粉8 d后观察到12.0%子房中含有正常的球形胚, 但之后就未观察到正常胚胎, 最终未获得杂交种子, 而母本自然开放结实率高达42.3%。以上结果表明, 受精前、后的生殖障碍, 即母本柱头上花粉萌发数量少且萌发异常和受精后胚胎大量败育, 是引起种间杂交不结实的主要原因。     

三个菊花品种花器官愈伤组织辐射效应的研究

用辐射剂量为10、15、20Gy的60Coγ射线对金莲、白矮生和矮红3个小花型夏菊品种的舌状花和管状花产生的愈伤组织进行辐射处理,研究了辐射处理对愈伤组织褐化率、分化率以及分化芽的数量的影响.结果表明:γ射线对3个品种不同来源愈伤组织的褐化、分化能力均有影响.随着辐射剂量的增加,不同来源的愈伤组织的褐化程度均加重,而分化能力则减弱.此外,不同基因型和不同来源的愈伤组织,对γ射线敏感性也有差异,矮红品种的愈伤组织最敏感,舌状花产生的愈伤组织比管状花产生的愈伤组织辐射敏感性强.